人COP1-DET1泛素连接酶复合物的冷冻电镜结构

泛素修饰通过调节蛋白质稳定性和功能来调控基本细胞活动。从植物到人类均存在的泛素连接酶COP1在发育相关转录因子的泛素化中起关键作用。COP1既可独立发挥作用，也可通过DET1衔接蛋白整合入CULLIN4-RING泛素连接酶（CRL4）复合物。尽管具有重要生物学意义，COP1及含DET1复合物的结构与功能机制仍知之甚少。本文报道了人COP1与DDB1-DDA1-DET1及Ube2e2形成复合物的冷冻电镜结构，揭示了一种无活性的堆叠组装状态。与COP1底物（包括c-Jun或ETS2）共表达可破坏该构型，诱导构象重排为一种允许底物进入的独特二聚体状态。结构建模鉴定了COP1 WD40结构域的空间组织，即底物招募部位。DET1作为结构支架，桥接COP1与Ube2e2以启动底物上潜在的泛素添加，而DDB1招募CULLIN4-RBX1复合物以促进Ube2d3介导的泛素链延伸。这些结果揭示了CRL4DET1-COP1 E3连接酶复合物结构状态与其底物特异性激活机制之间的动态相互作用，为泛素化调控提供了机制见解，并为未来E3连接酶动力学研究奠定基础。